(57)【要約】内燃機関において、機関排気通路内に炭化水素供給弁（１５）と、排気浄化触媒（１３）とが配置される。排気浄化触媒（１３）上には白金Ｐｔ（５１）が担持されており、塩基性層（５３）が形成されている。排気浄化触媒（１３）に流入する炭化水素の濃度が予め定められた範囲内の振幅および予め定められた範囲内の周期でもって振動せしめられ、それによって排気ガス中に含まれるＮＯＸが排気浄化触媒（１３）において還元せしめられる。このとき排気浄化触媒（１３）の酸化力が増大するほど炭化水素供給弁（１５）からの炭化水素の噴射圧が増大せしめられる。
2011125198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素を供給するための炭化水素供給弁を機関排気通路内に配置し、炭化水素供給弁下流の機関排気通路内に排気ガス中に含まれるＮＯＸと改質された炭化水素とを反応させるための排気浄化触媒を配置し、該排気浄化触媒の排気ガス流通表面上には貴金属触媒が担持されていると共に該貴金属触媒周りには塩基性の排気ガス流通表面部分が形成されており、該排気浄化触媒は、炭化水素供給弁から予め定められた量の炭化水素を予め定められた供給周期で噴射すると排気ガス中に含まれるＮＯＸを還元する性質を有すると共に、炭化水素の供給周期を該予め定められた供給周期よりも長くすると排気ガス中に含まれるＮＯＸの吸蔵量が増大する性質を有しており、機関運転時に炭化水素供給弁から該予め定められた量の炭化水素を該予め定められた供給周期で噴射し、このとき排気浄化触媒の酸化力の増大に応じて炭化水素供給弁からの炭化水素の噴射圧を増大するようにした内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
排気浄化触媒の温度の増大に応じて上記炭化水素の噴射圧を増大するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
排気浄化触媒の上流側端部における硫黄被毒量の増大に応じて上記炭化水素の噴射圧を増大するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
機関排気通路内を流れる排気ガスの流速の増大に応じて上記炭化水素の噴射圧を増大するようにした請求項２又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
炭化水素供給弁からの炭化水素の噴射量の増大に応じて上記炭化水素の噴射圧を増大するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
上記貴金属触媒により排気ガス中に含まれるＮＯＸと改質された炭化水素とが反応して窒素および炭化水素を含む還元性中間体が生成されると共に生成された還元性中間体が上記塩基性の排気ガス流通表面部分上に保持され、該塩基性の排気ガス流通表面部分上に保持された還元性中間体の還元作用によりＮＯＸが還元され、上記炭化水素の予め定められた供給周期は還元性中間体を生成し続けるのに必要な供給周期である請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
上記貴金属触媒は白金Ｐｔと、ロジウムＲｈおよびパラジウムＰｄの少くとも一方とにより構成される請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
上記排気浄化触媒の排気ガス流通表面上にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又は希土類又はＮＯＸに電子を供与しうる金属を含む塩基性層が形成されており、該塩基性層の表面が上記塩基性の排気ガス流通表面部分を形成している請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯＸを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比がリッチになると吸蔵したＮＯＸを放出するＮＯＸ吸蔵触媒を配置し、ＮＯＸ吸蔵触媒上流の機関排気通路内に吸着機能を有する酸化触媒を配置し、ＮＯＸ吸蔵触媒からＮＯＸを放出すべきときには酸化触媒上流の機関排気通路内に炭化水素を供給してＮＯＸ吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするようにした内燃機関が公知である（例えば特許文献１を参照）。
この内燃機関ではＮＯＸ吸蔵触媒からＮＯＸを放出すべきときに供給された炭化水素が酸化触媒においてガス状の炭化水素とされ、ガス状の炭化水素がＮＯＸ吸蔵触媒に送り込まれる。その結果、ＮＯＸ吸蔵触媒から放出されたＮＯＸが良好に還元せしめられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９６９４５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらＮＯＸ吸蔵触媒は高温になるとＮＯＸ浄化率が低下するという問題がある。
本発明の目的は、排気浄化触媒の温度が高温になっても高いＮＯＸ浄化率を得ることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、炭化水素を供給するための炭化水素供給弁を機関排気通路内に配置し、炭化水素供給弁下流の機関排気通路内に排気ガス中に含まれるＮＯＸと改質された炭化水素とを反応させるための排気浄化触媒を配置し、排気浄化触媒の排気ガス流通表面上には貴金属触媒が担持されていると共に貴金属触媒周りには塩基性の排気ガス流通表面部分が形成されており、排気浄化触媒は、炭化水素供給弁から予め定められた量の炭化水素を予め定められた供給周期で噴射すると排気ガス中に含まれるＮＯＸを還元する性質を有すると共に、炭化水素の供給周期を予め定められた供給周期よりも長くすると排気ガス中に含まれるＮＯＸの吸蔵量が増大する性質を有しており、機関運転時に炭化水素供給弁から予め定められた量の炭化水素を予め定められた供給周期で噴射し、このとき排気浄化触媒の酸化力の増大に応じて炭化水素供給弁からの炭化水素の供給圧を増大するようにした内燃機関の排気浄化装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
排気浄化触媒の温度が高温になっても高いＮＯＸ浄化率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は圧縮着火式内燃機関の全体図である。
図２は触媒担体の表面部分を図解的に示す図である。
図３は排気浄化触媒における酸化反応を説明するための図である。
図４は排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比の変化を示す図である。
図５はＮＯＸ浄化率を示す図である。
図６Ａおよび６Ｂは排気浄化触媒における酸化還元反応を説明するための図である。
図７Ａおよび７Ｂは排気浄化触媒における酸化還元反応を説明するための図である。
図８は排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比の変化を示す図である。
図９はＮＯＸ浄化率を示す図である。
図１０は排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比の変化を示すタイムチャートである。
図１１は排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比の変化を示すタイムチャートである。
図１２は排気浄化触媒の酸化力と要求最小空燃比Ｘとの関係を示す図である。
図１３は同一のＮＯＸ浄化率の得られる、排気ガス中の酸素濃度と炭化水素濃度の振幅ΔＨとの関係を示す図である。
図１４は炭化水素濃度の振幅ΔＨとＮＯＸ浄化率との関係を示す図である。
図１５は炭化水素濃度の振動周期ΔＴとＮＯＸ浄化率との関係を示す図である。
図１６は排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比等の変化を示すタイムチャートである。
図１７は炭化水素の噴射時間ＷＴのマップを示す図である。
図１８Ａ，１８Ｂは炭化水素の噴射圧ＷＰと噴射時間ＷＴとの関係を示す図である。
図１９Ａ，１９Ｂは炭化水素の噴霧を示す図である。
図２０は補正係数ＫＰ１，ＫＴ１の値と触媒温度ＴＣとの関係を示す図である。
図２１は補正係数ＫＰ２，ＫＴ２の値と硫黄被毒量ΣＳとの関係等を示す図である。
図２２は補正係数ＫＰ３，ＫＴ３の値と吸入空気量ＧＡとの関係を示す図である。
図２３は補正係数ＫＰ４，ＫＴ４の値と噴射量Ｗとの関係を示す図である。
図２４は炭化水素の供給制御を行うためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。
図１を参照すると、１は機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内に夫々燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結され、コンプレッサ７ａの入口は吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結される。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁１０が配置され、更に吸気ダクト６周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１１が配置される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１１内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。
一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結される。排気タービン７ｂの出口は排気管１２を介して排気浄化触媒１３の入口に連結され、排気浄化触媒１３の出口は排気ガス中に含まれる微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタ１４に連結される。排気浄化触媒１３上流の排気管１２内には圧縮着火式内燃機関の燃料として用いられる軽油その他の燃料からなる炭化水素を供給するための炭化水素供給弁１５が配置される。この炭化水素供給弁１５へは炭化水素貯留器１６に貯留された炭化水素が供給され、炭化水素貯留器１６には燃料タンク１７内の燃料、即ち炭化水素が供給ポンプ１８を介して供給される。炭化水素貯留器１６には炭化水素貯留器１６内の炭化水素の圧力、即ち炭化水素供給弁１５からの炭化水素の噴射圧を検出するための圧力センサ１９が取付けられており、炭化水素の噴射圧が目標圧となるように圧力センサ１９の出力信号に基づいて供給ポンプ１８が制御される。
図１に示される実施例では炭化水素供給弁１５から供給される炭化水素として軽油が用いられている。なお、本発明はリーン空燃比のもとで燃焼の行われる火花点火式内燃機関にも適用することができる。この場合、炭化水素供給弁１５からは火花点火式内燃機関の燃料として用いられるガソリンその他の燃料からなる炭化水素が供給される。
一方、排気マニホルド５と吸気マニホルド４とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２０を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路２０内には電子制御式ＥＧＲ制御弁２１が配置される。また、ＥＧＲ通路２０周りにはＥＧＲ通路２０内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２２が配置される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置２２内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴射弁３は燃料供給管２３を介してコモンレール２４に連結され、このコモンレール２４は電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２５を介して燃料タンク１７に連結される。燃料タンク１７内に貯蔵されている燃料は燃料ポンプ２５によってコモンレール２４内に供給され、コモンレール２４内に供給された燃料は各燃料供給管２３を介して燃料噴射弁３に供給される。
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備する。排気浄化触媒１３の下流には排気ガス温を検出するための温度センサ２６が取付けられており、パティキュレートフィルタ１４にはパティキュレートフィルタ１４の前後の差圧を検出するための差圧センサ２７が取付けられている。これら温度センサ２６、差圧センサ２７、圧力センサ１９および吸入空気量検出器８の出力信号は夫々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁１０の駆動用ステップモータ、炭化水素供給弁１５、供給ポンプ１８、ＥＧＲ制御弁２１および燃料ポンプ２５に接続される。
図２は排気浄化触媒１３の基体上に担持された触媒担体の表面部分を図解的に示している。この排気浄化触媒１３では図２に示されるように例えばアルミナからなる触媒担体５０上には貴金属触媒５１，５２が担持されており、更にこの触媒担体５０上にはカリウムＫ、ナトリウムＮａ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類金属、ランタノイドのような希土類および銀Ａｇ、銅Ｃｕ、鉄Ｆｅ、イリジウムＩｒのようなＮＯＸに電子を供与しうる金属から選ばれた少くとも一つを含む塩基性層５３が形成されている。排気ガスは触媒担体５０上に沿って流れるので貴金属触媒５１，５２は排気浄化触媒１３の排気ガス流通表面上に担持されていると言える。また、塩基性層５３の表面は塩基性を呈するので塩基性層５３の表面は塩基性の排気ガス流通表面部分５４と称される。
一方、図２において貴金属触媒５１は白金Ｐｔからなり、貴金属触媒５２はロジウムＲｈからなる。即ち、触媒担体５０に担持されている貴金属触媒５１，５２は白金ＰｔおよびロジウムＲｈから構成されている。なお、排気浄化触媒１３の触媒担体５０上には白金ＰｔおよびロジウムＲｈに加えて更にパラジウムＰｄを担持させることができるし、或いはロジウムＲｈに代えてパラジウムＰｄを担持させることができる。即ち、触媒担体５０に担持されている貴金属触媒５１，５２は白金Ｐｔと、ロジウムＲｈおよびパラジウムＰｄの少なくとも一方とにより構成される。
炭化水素供給弁１５から排気ガス中に炭化水素が噴射されるとこの炭化水素は排気浄化触媒１３において改質される。本発明ではこのとき改質された炭化水素を用いて排気浄化触媒１３においてＮＯＸを浄化するようにしている。図３はこのとき排気浄化触媒１３において行われる改質作用を図解的に示している。図３に示されるように炭化水素供給弁１５から噴射された炭化水素ＨＣは触媒５１によって炭素数の少ないラジカル状の炭化水素ＨＣとなる。
図４は炭化水素供給弁１５からの炭化水素の供給タイミングと排気浄化触媒１３への流入排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化とを示している。なお、この空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化は排気浄化触媒１３に流入する排気ガス中の炭化水素の濃度変化に依存しているので図４に示される空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化は炭化水素の濃度変化を表しているとも言える。ただし、炭化水素濃度が高くなると空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎは小さくなるので図４においては空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎがリッチ側となるほど炭化水素濃度が高くなっている。
図５は、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を周期的に変化させることによって図４に示されるように排気浄化触媒１３への流入排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを変化させたときの排気浄化触媒１３によるＮＯＸ浄化率を排気浄化触媒１３の各触媒温度ＴＣに対して示している。本発明者は長い期間に亘ってＮＯＸ浄化に関する研究を重ねており、その研究課程において、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を予め定められた範囲内の振幅および予め定められた範囲内の周期でもって振動させると、図５に示されるように４００℃以上の高温領域においても極めて高いＮＯＸ浄化率が得られることが判明したのである。
更にこのときには窒素および炭化水素を含む多量の還元性中間体が塩基性層５３の表面上に、即ち排気浄化触媒１３の塩基性排気ガス流通表面部分５４上に保持又は吸着され続けており、この還元性中間体が高ＮＯＸ浄化率を得る上で中心的役割を果していることが判明したのである。次にこのことについて図６Ａおよび６Ｂを参照しつつ説明する。なお、これら図６Ａおよび６Ｂは排気浄化触媒１３の触媒担体５０の表面部分を図解的に示しており、これら図６Ａおよび６Ｂには排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度が予め定められた範囲内の振幅および予め定められた範囲内の周期でもって振動せしめたときに生ずると推測される反応が示されている。
図６Ａは排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度が低いときを示しており、図６Ｂは炭化水素供給弁１５から炭化水素が供給されて排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度が高くなっているときを示している。
さて、図４からわかるように排気浄化触媒１３に流入する排気ガスの空燃比は一瞬を除いてリーンに維持されているので排気浄化触媒１３に流入する排気ガスは通常酸素過剰の状態にある。従って排気ガス中に含まれるＮＯは図６Ａに示されるように白金５１上において酸化されてＮＯ２となり、次いでこのＮＯ２は白金５１から電子を供与されてＮＯ２−となる。従って白金５１上には多量のＮＯ２−が生成されることになる。このＮＯ２−は活性が強く、以上このＮＯ２−を活性ＮＯ２＊と称する。
一方、炭化水素供給弁１５から炭化水素が供給されると図３に示されるようにこの炭化水素は排気浄化触媒１３内において改質され、ラジカルとなる。その結果、図６Ｂに示されるように活性ＮＯ２＊周りの炭化水素濃度が高くなる。ところで活性ＮＯ２＊が生成された後、活性ＮＯ２＊周りの酸素濃度が高い状態が一定時間以上継続すると活性ＮＯ２＊は酸化され、硝酸イオンＮＯ３−の形で塩基性層５３内に吸収される。しかしながらこの一定時間が経過する前に活性ＮＯ２＊周りの炭化水素濃度が高くされると図６Ｂに示されるように活性ＮＯ２＊は白金５１上においてラジカル状の炭化水素ＨＣと反応し、それにより還元性中間体が生成される。この還元性中間体は塩基性層５３の表面上に付着又は吸着される。
なお、このとき最初に生成される還元性中間体はニトロ化合物Ｒ−ＮＯ２であると考えられる。このニトロ化合物Ｒ−ＮＯ２は生成されるとニトリル化合物Ｒ−ＣＮとなるがこのニトリル化合物Ｒ−ＣＮはその状態では瞬時しか存続し得ないのでただちにイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯとなる。このイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯは加水分解するとアミン化合物Ｒ−ＮＨ２となる。ただしこの場合、加水分解されるのはイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯの一部であると考えられる。従って図６Ｂに示されるように塩基性層５３の表面上に保持又は吸着されている還元性中間体の大部分はイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯおよびアミン化合物Ｒ−ＮＨ２であると考えられる。
一方、図６Ｂに示されるように生成された還元性中間体の周りを炭化水素ＨＣが取り囲んでいると還元性中間体は炭化水素ＨＣに阻まれてそれ以上反応が進まない。この場合、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度が低下せしめられ、それによって酸素濃度が高くなると還元性中間体周りの炭化水素は酸化せしめられる。その結果、図６Ａに示されるように還元性中間体と活性ＮＯ２＊とが反応するようになる。このとき活性ＮＯ２＊は還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２と反応してＮ２，ＣＯ２，Ｈ２Ｏとなり、斯くしてＮＯＸが浄化されることになる。
このように排気浄化触媒１３では、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を高くすることにより還元性中間体が生成され、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を低くして酸素濃度を高くすることにより活性ＮＯ２＊が還元性中間体と反応し、ＮＯＸが浄化される。即ち、排気浄化触媒１３によりＮＯＸを浄化するには排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を周期的に変化させる必要がある。
無論、この場合、還元性中間体を生成するのに十分高い濃度まで炭化水素の濃度を高める必要があり、生成された還元性中間体を活性ＮＯ２＊と反応させるのに十分低い濃度まで炭化水素の濃度を低下させる必要がある。即ち、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を予め定められた範囲内の振幅で振動させる必要がある。なお、この場合、生成された還元性中間体が活性ＮＯ２＊と反応するまで、十分な量の還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２を塩基性層５３上に、即ち塩基性排気ガス流通表面部分２４上保持しておかなければならず、そのために塩基性の排気ガス流通表面部分２４が設けられている。
一方、炭化水素の供給周期を長くすると炭化水素が供給された後、次に炭化水素が供給されるまでの間において酸素濃度が高くなる期間が長くなり、従って活性ＮＯ２＊は還元性中間体を生成することなく硝酸塩の形で塩基性層５３内に吸収されることになる。これを回避するためには排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度を予め定められた範囲内の周期でもって振動させることが必要となる。
そこで本発明による実施例では、排気ガス中に含まれるＮＯＸと改質された炭化水素とを反応させて窒素および炭化水素を含む還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２を生成するために排気浄化触媒１３の排気ガス流通表面上には貴金属触媒５１，５２が担持されており、生成された還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２を排気浄化触媒１３内に保持しておくために貴金属触媒５１，５２周りには塩基性の排気ガス流通表面部分５４が形成されており、塩基性の排気ガス流通表面部分５４上に保持された還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２の還元作用によりＮＯＸが還元され、炭化水素濃度の振動周期は還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２を生成し続けるのに必要な振動周期とされる。因みに図４に示される例では噴射間隔が３秒とされている。
炭化水素濃度の振動周期、即ち炭化水素ＨＣの供給周期を上述の予め定められた範囲内の周期よりも長くすると塩基性層５３の表面上から還元性中間体Ｒ−ＮＣＯやＲ−ＮＨ２が消滅し、このとき白金Ｐｔ５３上において生成された活性ＮＯ２＊は図７Ａに示されるように硝酸イオンＮＯ３−の形で塩基性層５３内に拡散し、硝酸塩となる。即ち、このときには排気ガス中のＮＯＸは硝酸塩の形で塩基性層５３内に吸収されることになる。
一方、図７ＢはこのようにＮＯＸが硝酸塩の形で塩基性層５３内に吸収されているときに排気浄化触媒１３内に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチにされた場合を示している。この場合には排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向（ＮＯ３−→ＮＯ２）に進み、斯くして塩基性層５３内に吸収されている硝酸塩は順次硝酸イオンＮＯ３−となって図７Ｂに示されるようにＮＯ２形で塩基性層５３から放出される。次いで放出されたＮＯ２は排気ガス中に含まれる炭化水素ＨＣおよびＣＯによって還元される。
図８は塩基性層５３のＮＯＸ吸収能力が飽和する少し前に排気浄化触媒１３に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを一時的にリッチにするようにした場合を示している。なお、図８に示す例ではこのリッチ制御の時間間隔は１分以上である。この場合には排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎがリーンのときに塩基性層５３内に吸収されたＮＯＸは、排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎが一時的にリッチにされたときに塩基性層５３から一気に放出されて還元される。従ってこの場合には塩基性層５３はＮＯＸを一時的に吸収するための吸収剤の役目を果している。
なお、このとき塩基性層５３がＮＯＸを一時的に吸着する場合もあり、従って吸収および吸着の双方を含む用語として吸蔵という用語を用いるとこのとき塩基性層５３はＮＯＸを一時的に吸蔵するためのＮＯＸ吸蔵剤の役目を果していることになる。即ち、この場合には、機関吸気通路、燃焼室２および排気浄化触媒１３上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比と称すると、排気浄化触媒１３は、排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯＸを吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸蔵したＮＯＸを放出するＮＯＸ吸蔵触媒として機能している。
図９は、排気浄化触媒１３をこのようにＮＯＸ吸蔵触媒として機能させたときのＮＯＸ浄化率を示している。なお、図９の横軸は排気浄化触媒１３の触媒温度ＴＣを示している。排気浄化触媒１３をＮＯＸ吸蔵触媒として機能させた場合には図９に示されるように触媒温度ＴＣが３００℃から４００℃のときには極めて高いＮＯＸ浄化率が得られるが触媒温度ＴＣが４００℃以上の高温になるとＮＯＸ浄化率が低下する。
このように触媒温度ＴＣが４００℃以上になるとＮＯＸ浄化率が低下するのは、触媒温度ＴＣが４００℃以上になると硝酸塩が熱分解してＮＯ２の形で排気浄化触媒１３から放出されるからである。即ち、ＮＯＸを硝酸塩の形で吸蔵している限り、触媒温度ＴＣが高いときに高いＮＯＸ浄化率を得るのは困難である。しかしながら図４から図６Ａ，６Ｂに示される新たなＮＯＸ浄化方法では図６Ａ，６Ｂからわかるように硝酸塩は生成されず或いは生成されても極く微量であり、斯くして図５に示されるように触媒温度ＴＣが高いときでも高いＮＯＸ浄化率が得られることになる。
そこで本発明では、炭化水素を供給するための炭化水素供給弁１５を機関排気通路内に配置し、炭化水素供給弁１５下流の機関排気通路内に排気ガス中に含まれるＮＯＸと改質された炭化水素とを反応させるための排気浄化触媒１３を配置し、排気浄化触媒１３の排気ガス流通表面上には貴金属触媒５１，５２が担持されていると共に貴金属触媒５１，５２周りには塩基性の排気ガス流通表面部分５４が形成されており、排気浄化触媒１３は、炭化水素供給弁１５から予め定められた量の炭化水素を予め定められた供給周期で噴射すると排気ガス中に含まれるＮＯＸを還元する性質を有すると共に、炭化水素の供給周期をこの予め定められた供給周期よりも長くすると排気ガス中に含まれるＮＯＸの吸蔵量が増大する性質を有しており、機関運転時に炭化水素供給弁１５から予め定められた量の炭化水素を予め定められた供給周期で噴射し、それにより排気ガス中に含まれるＮＯＸを排気浄化触媒１３において還元するようにしている。
即ち、図４から図６Ａ，６Ｂに示されるＮＯＸ浄化方法は、貴金属触媒を担持しかつＮＯＸを吸収しうる塩基性層を形成した排気浄化触媒を用いた場合において、ほとんど硝酸塩を形成することなくＮＯＸを浄化するようにした新たなＮＯＸ浄化方法であると言うことができる。実際、この新たなＮＯＸ浄化方法を用いた場合には排気浄化触媒１３をＮＯＸ吸蔵触媒として機能させた場合に比べて、塩基性層５３から検出される硝酸塩は極く微量である。
次に図１０から図１５を参照しつつ図４から図６Ａ，６Ｂに示される新たなＮＯＸ浄化方法についてもう少し詳細に説明する。
図１０は図４に示される空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化を拡大して示している。なお、前述したようにこの排気浄化触媒１３への流入排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化は同時に排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度変化を示している。なお、図１０においてΔＨは排気浄化触媒１３に流入する炭化水素ＨＣの濃度変化の振幅を示しており、ΔＴは排気浄化触媒１３に流入する炭化水素濃度の振動周期を示している。
更に図１０において（Ａ／Ｆ）ｂは機関出力を発生するための燃焼ガスの空燃比を示すベース空燃比を表している。言い換えるとこのベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂは炭化水素の供給を停止したときに排気浄化触媒１３に流入する排気ガスの空燃比を表している。一方、図１０においてＸは、生成された活性ＮＯ２＊が硝酸塩の形で塩基性層５３内に吸蔵されることなく還元性中間体の生成のために使用される空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの上限を表しており、活性ＮＯ２＊と改質された炭化水素とを反応させて還元性中間体を生成させるには空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎをこの空燃比の上限Ｘよりも低くすることが必要となる。
別の言い方をすると図１０のＸは活性ＮＯ２＊と改質された炭化水素とを反応させて還元性中間体を生成させるのに必要な炭化水素の濃度の下限を表しており、還元性中間体を生成するためには炭化水素の濃度をこの下限Ｘよりも高くする必要がある。この場合、還元性中間体が生成されるか否かは活性ＮＯ２＊周りの酸素濃度と炭化水素濃度との比率、即ち空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎで決まり、還元性中間体を生成するのに必要な上述の空燃比の上限Ｘを以下、要求最小空燃比と称する。
図１０に示される例では要求最小空燃比Ｘがリッチとなっており、従ってこの場合には還元性中間体を生成するために空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎが瞬時的に要求最小空燃比Ｘ以下に、即ちリッチにされる。これに対し、図１１に示される例では要求最小空燃比Ｘがリーンとなっている。この場合には空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎをリーンに維持しつつ空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを周期的に低下させることによって還元性中間体が生成される。
この場合、要求最小空燃比Ｘがリッチになるかリーンになるかは排気浄化触媒１３の酸化力による。この場合、排気浄化触媒１３は例えば貴金属５１の担持量を増大させれば酸化力が強まり、酸性を強めれば酸化力が強まる。従って排気浄化触媒１３の酸化力は貴金属５１の担持量や酸性の強さによって変化することになる。
さて、酸化力が強い排気浄化触媒１３を用いた場合に図１１に示されるように空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎをリーンに維持しつつ空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを周期的に低下させると、空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎが低下せしめられたときに炭化水素が完全に酸化されてしまい、その結果還元性中間体を生成することができなくなる。これに対し、酸化力が強い排気浄化触媒１３を用いた場合に図１０に示されるように空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを周期的にリッチにさせると空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎがリッチにされたときに炭化水素は完全に酸化されることなく部分酸化され、即ち炭化水素が改質され、斯くして還元性中間体が生成されることになる。従って酸化力が強い排気浄化触媒１３を用いた場合には要求最小空燃比Ｘはリッチにする必要がある。
一方、酸化力が弱い排気浄化触媒１３を用いた場合には図１１に示されるように空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎをリーンに維持しつつ空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを周期的に低下させると、炭化水素は完全に酸化されずに部分酸化され、即ち炭化水素が改質され、斯くして還元性中間体が生成される。これに対し、酸化力が弱い排気浄化触媒１３を用いた場合に図１０に示されるように空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを周期的にリッチにさせると多量の炭化水素は酸化されることなく単に排気浄化触媒１３から排出されることになり、斯くして無駄に消費される炭化水素量が増大することになる。従って酸化力が弱い排気浄化触媒１３を用いた場合には要求最小空燃比Ｘはリーンにする必要がある。
即ち、要求最小空燃比Ｘは図１２に示されるように排気浄化触媒１３の酸化力が強くなるほど低下させる必要があることがわかる。このように要求最小空燃比Ｘは排気浄化触媒１３の酸化力によってリーンになったり、或いはリッチになったりするが、以下要求最小空燃比Ｘがリッチである場合を例にとって、排気浄化触媒１３に流入する炭化水素の濃度変化の振幅や排気浄化触媒１３に流入する炭化水素濃度の振動周期について説明する。
さて、ベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂが大きくなると、即ち炭化水素が供給される前の排気ガス中の酸素濃度が高くなると空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎを要求最小空燃比Ｘ以下とするのに必要な炭化水素の供給量が増大し、それに伴なって還元性中間体の生成に寄与しなかった余剰の炭化水素量も増大する。この場合、ＮＯＸを良好に浄化するためには前述したようにこの余剰の炭化水素を酸化させる必要があり、従ってＮＯＸを良好に浄化するためには余剰の炭化水素量が多いほど多量の酸素が必要となる。
この場合、排気ガス中の酸素濃度を高めれば酸素量を増大することができる。従ってＮＯＸを良好に浄化するためには、炭化水素が供給される前の排気ガス中の酸素濃度が高いときには炭化水素供給後の排気ガス中の酸素濃度を高める必要がある。即ち、炭化水素が供給される前の排気ガス中の酸素濃度が高いほど炭化水素濃度の振幅を大きくする必要がある。
図１３は同一のＮＯＸ浄化率が得られるときの、炭化水素が供給される前の排気ガス中の酸素濃度と炭化水素濃度の振幅ΔＨとの関係を示している。図１３から同一のＮＯＸ浄化率を得るためには炭化水素が供給される前の排気ガス中の酸素濃度が高いほど炭化水素濃度の振幅ΔＨを増大させる必要があることがわかる。即ち、同一のＮＯＸ浄化率を得るにはベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂが高くなるほど炭化水素濃度の振幅ΔＴを増大させることが必要となる。別の言い方をすると、ＮＯＸを良好に浄化するためにはベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂが低くなるほど炭化水素濃度の振幅ΔＴを減少させることができる。
ところでベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂが最も低くなるのは加速運転時であり、このとき炭化水素濃度の振幅ΔＨが２００ｐｐｍ程度あればＮＯＸを良好に浄化することができる。ベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂは通常、加速運転時よりも大きく、従って図１４に示されるように炭化水素濃度の振幅ΔＨが２００ｐｐｍ以上であれば良好なＮＯＸ浄化率を得ることができることになる。
一方、ベース空燃比（Ａ／Ｆ）ｂが最も高いときには炭化水素濃度の振幅ΔＨを１００００ｐｐｍ程度にすれば良好なＮＯＸ浄化率が得られることがわかっている。また、炭化水素濃度の振幅ΔＨが１００００ｐｐｍを越えると空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎがリッチになる危険性があり、従って図４から図６Ａ，６Ｂに示される新たなＮＯＸ浄化方法を行えなくなる危険性がある。従って本発明では炭化水素濃度の振幅の予め定められた範囲が２００ｐｐｍから１００００ｐｐｍとされている。
また、炭化水素濃度の振動周期ΔＴが長くなると炭化水素が供給された後、次に炭化水素が供給される間、活性ＮＯ２＊周りの酸素濃度が高くなる。この場合、炭化水素濃度の振動周期ΔＴが５秒程度よりも長くなると活性ＮＯ２＊が硝酸塩の形で塩基性層５３内に吸収され始め、従って図１５に示されるように炭化水素濃度の振動周期ΔＴが５秒程度よりも長くなるとＮＯＸ浄化率が低下することになる。従って炭化水素濃度の振動周期ΔＴは５秒以下とする必要がある。
一方、炭化水素濃度の振動周期ΔＴがほぼ０．３秒以下になると供給された炭化水素が排気浄化触媒１３の排気ガス流通表面上に堆積し始め、従って図１５に示されるように炭化水素濃度の振動周期ΔＴがほぼ０．３秒以下になるとＮＯＸ浄化率が低下する。そこで本発明では炭化水素濃度の振動周期が０．３秒から５秒の間とされている。
さて、本発明では炭化水素供給弁１５からの炭化水素の噴射量および噴射時期を変化させることによって炭化水素濃度の振幅ΔＨおよび振動周期ΔＴが機関の運転状態に応じた最適値となるように、即ち新たなＮＯＸ浄化方法による良好なＮＯＸ浄化作用が行われるように制御される。この場合、本発明による実施例では炭化水素の噴射量は炭化水素供給弁１５の炭化水素の噴射圧および噴射時間を制御することによって行われる。
図１６は或る代表的な機関運転状態における、排気浄化触媒１３への流入炭化水素の濃度変化、即ち排気浄化触媒１３への流入排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化と、炭化水素の噴射時間ＷＴとを示しており、新たなＮＯＸ浄化方法による良好なＮＯＸ浄化作用を確保することのできる炭化水素の噴射時間ＷＴは機関の運転状態に応じて変化する。本発明による実施例では炭化水素の噴射圧ＷＰが基準噴射圧ＷＰ０であるときの炭化水素の基準噴射時間ＷＴ０が機関の要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図１７に示すようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
図１８Ａおよび図１８Ｂは炭化水素の噴射量が同一であるときの噴射圧ＷＰと噴射時間ＷＴとの関係を示している。図１８Ａおよび図１８Ｂからわかるように噴射圧ＷＰが低くなれば噴射時間ＷＴが長くなり、噴射圧ＷＰが高くなれば噴射時間ＷＴは短かくなる。一方、図１９Ａは図１８Ａに示すように噴射圧ＷＰが低いときに一回の噴射により形成される炭化水素の噴霧Ｆａを示しており、図１９Ｂは図１８Ｂに示すように噴射圧ＷＰが高いときに一回の噴射により形成される炭化水素の噴霧Ｆｂを示している。なお、図１９Ａおよび図１９Ｂは排気ガスの流速が同一の場合を示している。図１９Ａおよび１９Ｂから噴射圧ＷＰが高くなると噴霧の占める容積が小さくなり、噴霧内の炭化水素の濃度が高くなることがわかる。
さて、排気浄化触媒１３の酸化力が強いときに図１９Ａに示すような炭化水素濃度の低い噴霧Ｆａを形成すると炭化水素が完全に酸化されてしまい、その結果還元性中間体を生成することができなくなる。これに対し、排気浄化触媒１３の酸化力が強いときに図１９Ｂに示すような炭化水素濃度の高い噴霧Ｆｂを形成すると炭化水素は完全に酸化されることなく部分酸化され、即ち炭化水素が改質され、斯くして還元性中間体が生成されることになる。従って排気浄化触媒１３の酸化力が強いときには炭化水素濃度の高い噴霧Ｆｂを形成すること、即ち噴射圧ＷＰを高めることが好ましいことになる。
一方、排気浄化触媒１３の酸化力が弱いときに図１９Ａに示すような炭化水素濃度の低い噴霧Ｆａを形成すると炭化水素は完全に酸化されずに部分酸化され、即ち炭化水素が改質され、斯くして還元性中間体が生成される。これに対し、排気浄化触媒１３の酸化力が弱いときに図１９Ｂに示すような炭化水素濃度の高い噴霧Ｆｂを形成すると多量の炭化水素は酸化されることなく単に排気浄化触媒１３から排出されることになり、斯くして無駄に消費される炭化水素量が増大することになる。従って排気浄化触媒１３の酸化力が弱いときには炭化水素濃度の低い噴霧Ｆａを形成すること、即ち噴射圧ＷＰを低くすることが好ましいことになる。
そこで本発明では、新たなＮＯＸ浄化方法が実行されているときに、即ち機関運転時に炭化水素供給弁１５から予め定められた量の炭化水素が予め定められた供給周期で噴射されているときに排気浄化触媒１３の酸化力の増大に応じて炭化水素供給弁１５からの炭化水素の噴射圧ＷＰを増大するようにしている。
ところでこの場合、排気浄化触媒１３の酸化力は排気浄化触媒１３の温度が高くなるほど増大する。従って本発明による実施例では排気浄化触媒１３の温度の増大に応じて炭化水素の噴射圧を増大するようにしている。具体的に言うと本発明による実施例では図２０に示されるような炭化水素の基準噴射圧ＷＰ０に対する補正係数ＫＰ１と排気浄化触媒１３の触媒温度ＴＣとの関係および図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０に対する補正係数ＫＴ１と排気浄化触媒１３の触媒温度ＴＣとの関係が予め記憶されており、これらの関係から求められた各補正係数ＫＰ１およびＫＴ１を用いて実際の噴射圧ＷＰおよび実際の噴射時間ＷＴが夫々算出される。
即ち、本発明による実施例では図２０から、触媒温度ＴＣが予め定められた基準温度ＴＣ０よりも低いときには実際の噴射圧ＷＰは基準噴射圧ＷＰ０とされると共に実際の噴射時間ＷＴは図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０とされ、触媒温度ＴＣが予め定められた基準温度ＴＣ０を越えると実際の噴射圧ＷＰは基準噴射圧ＷＰ０よりも増大せしめられると共に実際の噴射時間ＷＴは基準噴射時間ＷＴ０よりも短かくされることがわかる。
また、排気浄化触媒１３の酸化力は排気浄化触媒１３の硫黄被毒量が増大すると強くなる。即ち、排気ガス中にはＳＯＸが含まれており、このＳＯＸは排気浄化触媒１３内に流入すると塩基性層５３内に硫酸塩の形で吸蔵される場合がある。このＳＯＸの吸蔵作用は最初は排気浄化触媒１３の上流側端部で生じ、従って時間が経過するにつれて排気浄化触媒１３の上流側端部において塩基性層５３内に吸蔵される硫酸塩の量が次第に増大していく。
吸蔵された硫酸塩の量が増大すると塩基性層５３の塩基性が弱まり、その結果排気浄化触媒１３の上流側端部における貴金属５１の酸化能力が増大する。このように排気浄化触媒１３の上流側端部における貴金属５１の酸化能力が増大したときに還元性中間体を生成させるには図１９Ｂに示すような炭化水素濃度の高い噴霧Ｆｂを形成すること、即ち噴射圧ＷＰを高めることが好ましい。
従って本発明による実施例では、排気浄化触媒１３の上流側端部における硫黄被毒量の増大に応じて炭化水素の噴射圧ＷＰを増大するようにしている。具体的に言うと本発明による実施例では図２１に示されるような炭化水素の基準噴射圧ＷＰ０に対する補正係数ＫＰ２と排気浄化触媒１３の硫黄被毒量ΣＳとの関係および図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０に対する補正係数ＫＴ２と排気浄化触媒１３の硫黄被毒量ΣＳとの関係が予め記憶されており、これらの関係から求められた各補正係数ＫＰ２およびＫＴ２を用いて実際の噴射圧ＷＰおよび実際の噴射時間ＷＴが夫々算出される。
即ち、この実施例では図２１から、硫黄被毒量ΣＳが予め定められた基準被毒量Ｓ０よりも低いときには実際の噴射圧ＷＰは基準噴射圧ＷＰ０とされると共に実際の噴射時間ＷＴは図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０とされ、硫黄被毒量ΣＳが予め定められた基準被毒量Ｓ０を越えると実際の噴射圧ＷＰは基準噴射圧ＷＰ０よりも増大せしめられると共に実際の噴射時間ＷＴは基準噴射時間ＷＴ０よりも短かくされることがわかる。
一方、排気ガスの流速が速くなると、即ち吸入空気量が増大すると炭化水素の噴霧内における炭化水素の濃度が薄くなり、このとき良好に還元性中間体を生成するには炭化水素の噴霧内における炭化水素の濃度を濃くすること、即ち噴射圧ＷＰを高めることが好ましい。従って本発明による実施例では吸入空気量の増大に応じて、即ち機関排気通路内を流れる排気ガスの流速の増大に応じて炭化水素の噴射圧ＷＰを増大するようにしている。
具体的に言うと本発明による実施例では図２２に示されるような炭化水素の基準噴射圧ＷＰ０に対する補正係数ＫＰ３と吸入空気量ＧＡとの関係および図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０に対する補正係数ＫＴ３と吸入空気量ＧＡとの関係が予め記憶されており、これらの関係から求められた各補正係数ＫＰ３およびＫＴ３を用いて実際の噴射圧ＷＰおよび実際の噴射時間ＷＴが夫々算出される。
なお、図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０は吸入空気量ＧＡが図２２に示される基準吸入空気量ＧＡ０であるときの値を示しており、従って吸入空気量ＧＡが基準吸入空気量ＧＡ０であるときには各補正係数ＫＰ３，ＫＴ３の値は１．０となる。また、補正係数ＫＰ３の値は吸入空気量ＧＡが増大するにつれて大きくなり、これに対し補正係数ＫＴ３の値は吸入空気量ＧＡが増大するにつれて小さくなる。
また、例えばパティキュレートフィルタ１４の再生時にはパティキュレートフィルタ１４を昇温させることが必要となり、このときには炭化水素供給弁１５からの炭化水素の噴射量が増大される。ところがこのように炭化水素の噴射量が増大されたときに炭化水素の噴射圧ＷＰを基準噴射圧ＷＰ０に維持しておくと炭化水素の噴霧内における炭化水素濃度が極めて高くなる。その結果、噴射された全炭化水素を部分酸化させるのが困難となり、斯くして一部の炭化水素が排気浄化触媒１３をすり抜けるという事態をひき起こす。
そこで本発明による実施例では炭化水素供給弁１５からの炭化水素の噴射量の増大に応じて炭化水素の噴射圧ＷＰを増大するようにしている。具体的に言うと本発明による実施例では図２３に示されるような炭化水素の基準噴射圧ＷＰ０に対する補正係数ＫＰ４と炭化水素の噴射量Ｗとの関係および図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０に対する補正係数ＫＴ４と炭化水素の噴射量Ｗとの関係が予め記憶されており、これらの関係から求められた各補正係数ＫＰ４およびＫＴ４を用いて実際の噴射圧ＷＰおよび実際の噴射時間ＷＴが夫々算出される。
即ち、本発明による実施例では図２３から、噴射量Ｗが予め定められた基準噴射量Ｗ０よりも低いときには実際の噴射圧ＷＰは基準噴射圧ＷＰ０されると共に実際の噴射時間ＷＴは図１７に示される基準噴射時間ＷＴ０とされ、噴射量Ｗが予め定められた基準噴射量Ｗ０を越えると実際の噴射圧ＷＰは基準噴射圧ＷＰ０よりも低下せしめられると共に実際の噴射時間ＷＴは基準噴射時間ＷＴ０よりも長くされることがわかる。
図２４は炭化水素の供給制御ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図２４を参照すると、まず初めにステップ６０において図１７に示すマップから機関の運転状態に応じた基準噴射時間ＷＴ０が算出される。次いでステップ６１では基準噴射圧ＷＰ０が読込まれる。次いでステップ６２では温度センサ２６により検出された排気浄化触媒１３の触媒温度ＴＣを用いて図２０に示す関係から補正係数ＫＰ１，ＫＴ１の値が算出される。次いでステップ６３では硫黄被毒量ΣＳが算出される。
即ち、排気ガス中に含まれるＳＯＸの量は機関の運転状態が定まるとそれに応じて定まり、単位時間当り機関から排出されるＳＯＸ量ＳＯＸＡは機関運転状態の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。排気浄化触媒１３に吸蔵されるＳＯＸ量は機関から排出されるＳＯＸ量ＳＯＸＡに比例するものと考えられ、従ってステップ６３ではＳＯＸ量ＳＯＸＡと比例定数Ｃとの積をΣＳに加算することによって硫黄被毒量ΣＳが算出される。ステップ６４ではこの算出された硫黄被毒量ΣＳを用いて図２１に示す関係から補正係数ＫＰ２，ＫＴ２の値が算出される。
次いでステップ６５では吸入空気量検出器８により検出された吸入空気量ＧＡを用いて図２２に示す関係から補正係数ＫＰ３，ＫＴ３の値が算出される。次いでステップ６５では噴射量Ｗに基づいて図２３に示す関係から補正係数ＫＰ４，ＫＴ４の値が算出される。次いでステップ６７では基準噴射圧ＷＰ０に、対応する全補正係数ＫＰ１，ＫＰ２，ＫＰ３，ＫＰ４の値を乗算することによって最終的な噴射圧ＷＰが算出され、実際の噴射圧がこの最終的な噴射圧ＷＰとされる。次いでステップ６８では基準噴射時間ＷＴ０に、対応する全補正係数ＫＴ１，ＫＴ２，ＫＴ３，ＫＴ４の値を乗算することによって最終的な噴射時間ＷＴが算出され、実際の噴射時間がこの最終的な噴射時間ＷＴとされる。
なお、別の実施例として排気浄化触媒１３上流の機関排気通路内に炭化水素を改質させるための酸化触媒を配置することもできる。
【符号の説明】
【０００９】
４…吸気マニホルド
５…排気マニホルド
７…排気ターボチャージャ
１２…排気管
１３…排気浄化触媒
１４…パティキュレートフィルタ
１５…炭化水素供給弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
2011125198.tif 000031
2011125198.tif 000032